• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제13권1호
• /
• pp.13-24
• /
• 2000

교량 바닥판 설계에 대한 현 시방규정은 바닥판 슬래브가 처짐이 구속된 거더에 연속 지지되어 있다고 가정하므로, 바닥판 지간 중앙의 정모멘트와 거더 상단에 발생하는 부모멘트의 크기가 같은 것으로 간주하고 있다. 그러나 바닥판에 발생하는 휨모멘트는 거더의 처짐에 의해서 많은 영향을 받고 있으며, 거더의 처짐을 고려치 않는 현 시방규정에 의해 설계된 바닥판은 상부철근의 부식으로 인한 내구성 저하와 유지보수 비용 증가 등의 문제점을 안고 있다. 따라서 본 연구에서는 매크로 요소를 이용해 거더의 처짐 효과를 고려할 수 있는 해석법을 개발하였고, 이를 유한요소법을 통해 검증하였다. 또한, 이 해석법을 바탕으로 바닥판의 횡방향 휨모멘트에 영향을 미치는 여러 변수에 대한 분석을 수행하였다. 해석 결과, 바닥판의 지점부 모멘트는 거더의 간격뿐만 아니라 거더와 바닥판의 휨강성비 교량의 길이, 하중의 재하위치, 거더의 비틀림 강성, 가로보의 휨강성과 배치 간격 등에 많은 영향을 받고 있는 것을 알 수 있으며, 영향선을 이용해 최대하중 위치를 결정하여 몇 개의 예제교량을 대상으로 지점부의 설계모멘트를 계산해 본 결과, 현 시방규정이 다소 보수적인 값을 나타내고 있다.

• 전산구조공학
• /
• 제9권3호
• /
• pp.209-216
• /
• 1996

본 논문의 목적은 단층래티스 돔의 안정해석 기법을 제안하고, 다양한 조건하에서 단층 래티스 돔이 갖는 좌굴특성을 규명하는데 있다. 기하학적 비선형 평형경로의 탐색 및 좌굴점 그리고 분기경로의 방향 등을 수직적으로 계산하기 위하여 호장법(Arc-Length Method)을 이용하였으며, 부재의 좌굴가능성을 판단하기 위하여 에너지밀도함수를 제안하였다. 강절점을 갖는 구조물의 거동 특성을 규명하기 위하여 3종류의 비선형 강성행렬을 유도하여 해석하였으며, semi-rigid절점을 갖는 구조물을 해석하기 위하여 스프링모델을 제안하고, 부재의 세장비, 반개각, 경계조건 및 다양한 하중조건을 파라메터로하여 좌굴특성을 규명하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권12호
• /
• pp.135-139
• /
• 2017

VLCC 추진축계의 선미관 후부 베어링에서 주로 발생하는 발열 사고는 프로펠러 하중이 추진축을 처지게 하여 후방부에 과도한 국부압착압력이 작용하는 것이 주된 원인이다. 최근 VLCC는 엔진 출력이 크고 축 직경이 증가하는 반면 선미관전부 베어링과 후부 베어링 사이의 간격이 상대적으로 짧아져 축계 시스템의 유연성이 저하되는 경향이 있으며, 이로 인해 발열 사고 가능성에 대한 우려가 커지고 있다. 본 연구에서는 선체의 변형에 대한 축계의 유연성을 확보하기 위한 방안으로 선미관 전부 베어링을 삭제하고 선미관 후부 베어링만을 설치한 새로운 축계 시스템의 적용 가능성을 검토하였다. 국부압착압력의 계산에 있어서는 접촉 너비를 따라 반 타원 형상의 압력 분포를 가정한 Hertzian 접촉 조건을 도입하였으며, 엔진 가동 상태의 프로펠러 하중, 열 효과 및 선체 변형을 고려하였다. 제안된 축계 시스템에 대한 해석을 통해 선미관 후부 베어링의 축 접촉면 재료인 화이트 메탈에 부분 경사를 추가 시공함으로써 설계 요구 조건이 만족됨을 확인하였다. 제안된 축계 시스템의 적용을 통해 발열 사고 예방을 위한 축계 유연성 확보 뿐 만 아니라 시스템의 단순화를 통한 설치비용의 감소 등 부가적인 효과도 기대할 수 있다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제7권4호
• /
• pp.75-88
• /
• 1991

국토의 70%가 산지인 우리나라에서는 6월에서 9월 사이의 우기에 많은 산사태가 발생하고 있 다. 이러한 산사태를 방지하기 위한 대책공법의 하나로 억지말뚝공이 사용될 수 있다. 산사태와 같 은 측방이동지반속에 억지말뚝이 일렬로 설치되어 있으면 말뚝사이의 지반은 아칭현상에 의하여 지지될 수 있다. 억지말뚝의 합리적설계 법을 확립하기 위하여 측방이동지반속의 말뚝에 작용하는측방토압산정 식을 사용하여 억지말뚝이 설치된 사면의 안정 해석법이 제안된다. 특히 이 이론식은 측압계수를 사용하므로서 간편한 형태의 식으로 정 리된다. 또한 활동면 상부 말뚝부분에 지반반력이 말뚝변위 에 비 례하여 작용한다고 가정하므로 이전 연구에서 이미 제안된 말뚝안정 해석을 위한 미분방정식 이 수정 제안된다. 마지막으로 산사태 발생이 예정되었던 우리나라 사면의 한예를 대상으로 산사태억지말뚝의 사면안정 효과가 조사된다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제9권1호
• /
• pp.79-87
• /
• 1989

본(本) 연구(硏究)는 앵커의 경사도(傾斜度)가 널말뚝의 거동(擧動)에 미치는 영향(影響)을 모형실험(模型實驗)의 결과(結果)로부터 분석(分析)한 것이다. 앵커 경사(傾斜)의 증가(增加)는 널말둑의 수직(垂直) 수평변위(水平變位), 앵커의 하중손실(荷重損失) 및 유지(維持)된 모래의 침하량(沈下量)에 크게 영향(影響)을 미치지만, 휨 모멘트의 크기에는 영향(影響)이 적은 것으로 나타났다. 또한 널말뚝의 수직침하(垂直沈下)에 대한 부마찰력(負摩擦力)은 말뚝 길이의 0.71~0.80배(倍)인 굴착(掘鑿) 깊이에서의 강복점(降伏點)을 가진다. 굴착(掘鑿)으로 인한 토압(土壓) 재분포(再分布)는 soil arching 현상을 고려해야 하고, 토압(土壓)이 0인 지점(支點)은 기존의 자유단지설계방법(自由端支設計方法)에 의한 위치(位置)보다 약 20% 상부(上部)에 있고, 활동면(滑動面)과 최대주응력면(最大主應力面)이 이루는 각(角) $45^{\circ}+{\phi}/2$ 보다 크다는 것을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제12권3호
• /
• pp.91-105
• /
• 1992

절점(節點)의 횡변위(橫變位)(sidesway)가 있는 고층(高層)라멘의 해석(解釋)을 위해서 고전적(古典的) 구조해석(構造解釋)에서는 적절한 방법(方法)이 없다고 볼 수 있다. 잘 알려진 처짐해석(角法)이나 모멘트분배법(分配法) 등도 엄청난 계산량(計算量)이 소요(所要)되기 때문에 효율적(效率的)인 방법(方法)은 못 된다. 본(本) 연구(硏究)는 절점(節點)의 횡변위(橫變位)를 수반하는 고층건물(高層建物)뼈대의 해석(解釋)에 관한 직접적(直接的)인 방법(方法)을 개발한 것이다. 이 절점(節點)의 횡변위(橫變位)는 횡하중(橫荷重)을 받는 경우, 또는 구조물(構造物)이나 수직하중(垂直荷重)이 비대칭(非對稱)인 경우에 일어난다. 여기 제시(提示)된 방법(方法)은 모멘트분배과정(分配過程)에 수차적(遂次的) 수정법(修正法)의 개념(槪念)을 도입하여 수학적(數學的)으로 간단한 방정식(方程式)을 유도(誘導)한 것이다. 수치예(數値例)에 의하면 본(本) 연구(硏究)에 의한 결과치(結果値)는 정해(正解)와 아주 잘 맞고 있음을 나타내고 있다. 이 새로운 방법(方法)은 말할 필요(必要)도 없이 절점변위(節點變位)가 없는 구조(構造)뼈대나 연속(連續)보의 해석(解析)에 훨씬 더 쉽게 적용(適用)할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제13권3호
• /
• pp.45-57
• /
• 1993

재래식(在來式) 구조해석기법(構造解析技法)으로 연속(連續)보를 해석(解析)할 때 다경간(多徑間)일수록 그 복잡성이 가중(加重)된다. 처짐각법(角法)이나 모멘트분배법(分配法) 마저도 그 실용성(實用性)이 제한적(制限的)이 된다. 본(本) 연구(硏究)에서는 사경간(四徑間)까지의 연속보에서 지점(支點) 모멘트를 구하는데, 더 개선(改善)된 정해법(正解法)을 개발하였고, 또한 모든 다경간(多徑間)의 연속(連續)보의 해석에 적용되는 전혀 새로운 근사해법(近似解法)을 제시하고 있다. 이 근사해법은 적용(適用)이 아주 간편하고 정확도(正確度)가 아주 높아서 거의 정해(正解)에 가까운 결과(結果)를 보여준다. 이들 해법(解法)은 특히 연속(連續)보의 영향선(影響線)의 작도(作圖)에 아주 편리하게 이용할 수 있으며, 지금까지 주로 많이 사용하는 Muller-Breslau의 원리(原理)와 비교할 때 월등하게 용이(容易)하다는 장점(長點)을 지니고 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제13권1호
• /
• pp.25-35
• /
• 2000

일반적으로 보에 의해서 탄성 지지된 등방성 판은 슬래브교(Slab Bridge)나 거더교(Slab on Girder Bridge)와 같은 교량의 상부구조를 형성하게 된다. 그러나 이러한 탄성 지지된 등방성 판에 대한 해석은 주로 고정 지지된 경계 조건만을 이용하여 이루어 졌으며, 근래에 제시된 해석방법에서도 판 경계의 처짐 형상을 가정하거나 하중 위치를 고정한 상태에서 정해를 유도하므로 탄성지점인 보와 판의 상호관계를 정확하게 묘사하지 못하고 있다. 또한 유한 요소법을 이용한 해석은 정확한 결과를 얻을 수 있는 반면, 많은 해석시간을 요하는 문제점을 안고 있다. 따라서,. 본 연구에서는 조화해석법을 적용하여 보와 등방성 판의 매크로 요소(Macro Element)의 변위 함수를 구성하고, 이를 판의 탄성 지점에서의 평형방정식을 이용해 계산함으로써 단시간 내에 전체 시스템의 응답을 결정할 수 있는 해석법을 개발하고 이를 프로그램화하였다. 또한, 본 해석법의 타당성을 검증하기 위해서 다양한 하중 조건과 판의 형상비, 탄성 지점 조건 등을 가진 교량 바닥판에 대한 해석을 수행하였으며, 해석법의 단순성 과 해석시간의 단축으로 교량 바닥판과 거더에 대한 매개변수 분석 등에 사용될 수 있을 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제20권6호
• /
• pp.113-119
• /
• 2016

본 연구는 철골모멘트골조를 대상으로 변형률 기반 횡응답 예측 기법 제시한다. 기둥의 변형률 데이터를 이용하여 건물레벨의 횡응답을 예측한다. 변형률 데이터는 한 개의 기둥 당 총 4개의 변형률 센서가 설치된다고 가정하여 기둥의 양 단부의 변형률 응답 값을 이용한다. 양단부의 변형률 값을 통해 단부의 휨모멘트를 계산하고 이를 처짐각법에 적용하면 건물레벨의 횡응답을 예측할 수 있다. 또한 한 개층에 설치된 가속도계의 응답을 이용하여 지점에 위치한 회전스프링의 강성값을 예측하였다. 제시한 기법은 5층 1경간 철골모멘트골조 예제에 적용하여 그것의 신뢰성를 검증하였다. 횡변위 및 횡가속도에 대한 예측 응답이 비교값과 일치하는 결과를 얻었으며, 손상 여부 및 위치를 파악하는데 효과적임을 확인하였다. 반면 고유주기와 같은 동특성은 구조물의 손상을 파악하는데 한계가 있음을 확인하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
• /
• 제10권2호
• /
• pp.180-187
• /
• 2018

Corrugated bulkhead has been adopted for cargo tank bulkheads of commercial vessels such as bulk carriers, product oil carriers and chemical tankers. It is considered that corrugated bulkhead is a preferred structural solution, compared to the flat stiffened bulkhead, due to several advantages such as lower mass, easier maintenance and smaller corrosion problems. Many researches to find the optimum shape of corrugated bulkhead have been mostly carried out for bulk carriers. Compared to corrugated bulkheads of bulk carriers, ones of chemical tankers are more complicated since they are composed of transverse and longitudinal bulkheads, and they are made of higher priced materials. The purpose of this study is the development of minimum weight design method for corrugated bulkhead of chemical tankers. Evolution strategy is applied as an optimization technique. It has been verified from many researches that evolution strategy searches global optimum point prominently by using multi-individual searching technique. Multi-individual searching methods need excessive time if they connect to 3-D finite element model for repetitive structural analyses. In order to resolve this issue, 2-D beam element connected to deck and lower stool is substituted for a corrugated structure in this study. To verify the reliability of the structural responses by idealized 2-D beam model, they have been compared with ones by 3-D finite element model. In this study, optimum design for corrugated bulkhead of 30 K chemical tanker has been carried out, and the results by developed optimum design program have been compared with design data of existing ship. It is found out that optimum design is about 9% lighter than one of existing ship.